Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Perencanaan
1
Universitas Mercu Buana
MODUL 1 Sifat – Sifat Indeks Tanah
1. PENGERTIAN DASAR 1.1. PENGERTIAN TANAH Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineralmineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dari bahanbahan organic yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut.
Ilmu Ilm u Mekanika Mekan ika Tanah Ta nah (Soil (Soil Mechanics ): dalah cabang ilmu pengetahuan pengetahuan yang mempela!ari mempela!ari sifat fisik dari tanah dan kelakukan massa tanah tersebut bila menerima bermacam-macam gaya.
Ilmu Rekayaa Tanah (S!il En"inee#in") "erupakan aplikasi dari prinsip-prinsip mekanika tanah dan problema praktisnya.
1. $. %ENIS DAN D AN U&URAN PARTI&EL TANAH TANAH Tanah berasal dari pelapukan pelapukan kimia # fisik pada pada batuan. $ang hal itu sangat mempengaruhi perilaku engineeringnya.
Tanah merupakan campuran dari partikel-partikel partikel-partikel yang terdiri dari salah satu# seluruh !enis berikut % 1. &erangka &erangkall (boulder (boulder))
% batuan batuan yang besar besar (' * mm + ,** mm)
. eri eriki kill (gra (grae el) l) % mm + 1* 1* mm ,. Pasir (sand)
% */**0 mm - mm. "ulai dari pasir kasar sampai dengan pasir halus.
. 2anau (silt)
% */** mm + */**0 mm
Pusat Pengembangan Pengembangan &ahan !ar - 3"&
DESIANA 'IDAANTI ME&ANI&A TANAH 1
. 2empung (clay)
% 4 */** mm dan kohesif
5. oloid
% partikel mineral yang diam
Tael 1.1. Pen""!l!n"an *anah !leh ee#a+a lema"a e#,aa#kan uku#an u*i#.
1. -. SIAT/SIAT &HUSUS PADA TANAH •
Tingkat empiris tinggi dan lebih berseni disbanding ilmu lain. Pada !arak yang berbeda sifat-sifat tanah bisa berbeda.
•
Tanah adalah material yang heterogen.
•
Tanah adalah material yang non linear.
•
Tanah adalah material yang tidak konseratif/ yaitu mempunyai memori apabila pernah dibebani. 6al ini sangat mempengaruhi engineering properties tanah.
7engan mengenal dan mempela!ari sifat-sifat tersebut/ keputusan yang diambil dalam perancangan akan lebih ekonomis. arena sifat-sifat tersebut maka penting dilakukan penyelidikan tanah ( soil investigation ) yang terdiri dari % U0i la!#a*!#ium ,an u0i la+an"an
Soil inestigation dilakukan untuk tiap lokasi proyek yang akan didirikan struktur bangunan. Soil inestigation yang dilakukan biasanya terdiri dari % Pen"u0ian la+an"an : Pusat Pengembangan &ahan !ar - 3"&
DESIANA 'IDAANTI ME&ANI&A TANAH 1
1. Sondir . &or dan SPT (Standart Penetration Test)
Pada u!i pengeboran !uga dilakukan pengambilan sampel tanah untuk diu!i di laboratorium antara lain % kadar air/ kepadatan tanah dsb
dapun contoh hasil resume u!i laboratorium sebagai berikut %
Tael 1.$. Reume Hail U0i La!#a*!#ium
Pusat Pengembangan &ahan !ar - 3"&
DESIANA 'IDAANTI ME&ANI&A TANAH 1
1. . TE&STURE TANAH ,an &ARA&TERISTI& LAIN PADA TANAH •
Teksture adalah bagian solid # padat pada massa tanah terdiri secara primer dari partikel mineral 8 bahan organik dalam ukuran yang berariasi dan !umlahnya berariasi.
•
Teksture tanah tergantung pada ukuran relatif dan bentuk partikel. 9rael atau sand lebih kasar daripada silt dan clay.
•
Pada tanah berbutir kasar/ teksture mempunyai hubungan erat dengan perilaku engineering. ("erupakan dasar dari klasifikasi tanah)
•
3ntuk tanah berbutir halus / pengaruh yang penting adalah kehadiran air.
Tael 1.1. Tek*u#e ,an &a#ek*e#i*ik Lain +a,a Tanah Nama Tanah G#ain i5e
&a#ak*e#i*ik
G#a2el3 San, &erbutir kasar
Sil* &erbutir halus
4lay &erbutir halus
&utiran tampak mata
&utiran tunggal tidak
&utiran tunggal
tampak mata
tidak tampak mata
:on kohesif
:on kohesif
:on plastis
:on plastis
ohesif
&erbutir
&erbutir
Plastis
Penting
Sangat Penting
;elatif tidak penting Pen"a#uh ai#
(kecuali % material
+a,a +e#ilaku
berbutir/ lepas
en"inee#in"
dengan pembebanan dinamis)
Pen"a#uh ,i*#iui uku#an u*i# +a,a
;elatif tidak Penting
;elatif tidak penting
penting
+e#ilaku en"inee#in"
$. &OMPOSISI TANAH DAN HU6UNGAN ANTAR ASE
Pusat Pengembangan &ahan !ar - 3"&
DESIANA 'IDAANTI ME&ANI&A TANAH 1
•
Tiap massa tanah terdiri dari kumpulan partikel padat dengan rongga di antaranya.
•
;ongga dapat diisi air udara/ sebagian air dan udara.
•
Partikel tanah padat adalah butiran tanah padat dengan mineral yang berbedabeda.
Pusat Pengembangan &ahan !ar - 3"&
DESIANA 'IDAANTI ME&ANI&A TANAH 1
Penya!ian ketiga komponen tanah tersebut dapat digambarkan dalam diagram fase / sebagai berikut %
•
Pe#an,in"an '!lume*#i7
1. oid ratio e/
Vv
e =
/*4e4>
Vs
sands % */ s#d 1/* clays % */, s#d 1/ . porositas n / n =
e
1+e
n
Vv =
x100%
/ * 4 n 4 1**?
Vt
dan
,. 7era!at ke!enuhan S/
e =
S
n 1−n
Vw =
x100%
Vt
Tanah kering/ S @ *? Aika pori berisi !enuh air/ S @ 1**?
•
Pe#an,in"an Maa
Pusat Pengembangan &ahan !ar - 3"&
DESIANA 'IDAANTI ME&ANI&A TANAH 1
w
adar air =/
Mw =
x100%
Ms
Perhitungan kadar air dihitung di laboratorium (ST" 7 % 15(1BC* ))
•
Pe#an,in"an yan" men"huun"kan ii '!lume*#i7 ,an ii Maa
7ensitas# kepadatan D Mt
ρ=
Vt
ρ s =
=
Ms + Mw Vt
Ms Vs
,
ρw =
Mw Vw
&esar D akan tergantung bagaimana air te!adi dalam rongga/ dan berbeda pada t iap-tiap !enis tanah. da , harga D yang berguna dalam mekanika tanah.
7ry density# kepadatan kering
%
ρd =
Saturated density# kepadatan !enuh %
ρ=
Submerged density# kepadatan tercelup
Ms Vt
,
Ms + Mw Vt
%
(
DE@ Dsat + D=
4!n*!h S!al : 1. 9ien %
-
density @ 1/05 t#m,/ density of solid @ /0 t#m,
-
=ater content @ 1*?
;euired % Gompute % dry density/ oid ratio/ porosity/ degree of saturation/ saturated density
.
d) dera!at ke!enuhan
c. oid ratio
e) kepadatan kering
Pusat Pengembangan &ahan !ar - 3"&
DESIANA 'IDAANTI ME&ANI&A TANAH 1
c) porositas
f) kepadatan !enuh
$.1. Pen"u0ian &a,a# Ai# (la!#a*!#ium) (ASTM D : $$18(19; )
Kegunaan : 3ntuk menentukan kadar air tanah yaitu perbandingan berat air yang terkandung dalam tanah dengan berat kering tanah. 7inyatakan dalam prosen
Prosedur Pelaksanaan %
Tanah yang akan diperiksa ditempatkan dalam ca=an yang bersih dan telah diketahui beratnya
Ga=an dan isinya ditimbang dan beratnya dicatat
Ga=an dan tanah basah dimasukkan di oen pengering sampai beratnya konstan.
eluarkan dari oen/ kemudian dinginkan dalam desikator.
Setelah dingin ditimbang beratnya dan dicatatat
Perhitungan %
&erat ca=an H tanah basah @ I1 gram
&erat ca=an H tanah kering @ I gram
&erat ca=an kosong
@ I, gram
&erat air
@ (I1-I) gram
&erat tanah kering
@ (I-I,) gram
adar air
@ (I1-I) # (I-I,) J 1**?
4!n*!h S!al :
sample of =et soil in a drying dish has a mass of 5 g. fter drying in an oen at 11* G oernigth/ the sample and dish hae a mass of ,5 g. The mass of the dish alone is ,B g
;euired 7etermine the =ater content of the soil.
Pusat Pengembangan &ahan !ar - 3"&
DESIANA 'IDAANTI ME&ANI&A TANAH 1
S!al Tu"a : a) pa yang dimaksud dengan indeks properties dan engineering properties pada tanah/ dan a"aimana ki*a ,a+a* menen*ukan +a#ame*e# tersebut K Aelaskan. b) Setelah menentukan indeks dan engineering properties di atas/ a+akah "una elan0u*nya K c) 7ari data tersebut (table 1.2 )/ eu*kan mana sa!a parameter yang merupakan index propesties dan mana yang merupakan engineering properties tanah.
d) 7ari data tersebut/ +#e,ikikan kea,aan alami tanah di lapangan.
Sume# : a. &ra!a ".7as/ :oor Lndah/ Mndrasurya & "ochtar/ Mekanika Tanah (P#ini+/+#ini+ Rekayaa Ge!*ekni)/ !ilid 1/ Lrlangga b. Graig . ;.F/ &udi Susilo/ Mekanika Tanah3 Lrlangga1BCB c. 6oltz 8 I7 oacs/ An In*#!,u7*i!n *! Ge!*e7hni7al En"inee#in". d. Aoseph L.&o=lesh/ Phyi7al an, Ge!*e7hni7al P#!+e#*ie !< S!il/ "c9ra= 6ill/1BC.
Pusat Pengembangan &ahan !ar - 3"&
DESIANA 'IDAANTI ME&ANI&A TANAH 1 
